專利名稱：一種離線大面積鍍膜生產(chǎn)線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種離線大面積鍍膜工藝及裝置，它是利用常壓化學(xué)氣相沉積法 (APCVD)，在移動(dòng)的熱玻璃表面沉積一種或幾種氧化物功能薄膜，這些功能性薄膜包括低輻 射(Low-E)薄膜、透明導(dǎo)電金屬氧化物(TCO)薄膜、光催化自潔二氧化鈦薄膜、智能熱致變 色氧化釩薄膜等。
背景技術(shù)：
利用常壓化學(xué)氣相沉積法在大尺寸玻璃基板表面鍍膜是目前實(shí)現(xiàn)玻璃功能化最 常用的方法。這種方法制得的膜層致密，與基體結(jié)合牢固，沉積性好，膜厚且比較均勻，膜層 質(zhì)量比較穩(wěn)定，易于實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)，國內(nèi)外很多專利和文獻(xiàn)涉及了這方面的工藝。中國發(fā)明專利CN1145882A闡述了一種玻璃涂層的方法，在移動(dòng)的630 640°C的 玻璃基板上沉積氧化錫基低輻射功能薄膜，但它沒有涉及反應(yīng)器結(jié)構(gòu)及氣化系統(tǒng)的描述。 中國發(fā)明專利CN1792926A涉及一種浮法玻璃在線鍍膜裝置，利用該裝置可以在線生產(chǎn)高 質(zhì)量和多功能的鍍膜玻璃，但這種裝備很難保證膜層的均勻性；美國專利US20040175500A 涉及用常壓化學(xué)氣相沉積法制備FTO透明導(dǎo)電膜的工藝，但沒有涉及對沉積用氣體分配器 及控制系統(tǒng)方面的描述。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的膜層均勻性控制困難的缺陷，提供 一種離線大面積鍍膜生產(chǎn)線。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案一種離線大面積鍍膜生產(chǎn)線，包括反應(yīng)前驅(qū)液氣化系統(tǒng)、氣相沉積裝置、以及一組 與氣相沉積裝置相配合的輥道，其特征在于在輥道上設(shè)置一套輥道氣體隔斷裝置，該裝置 包括設(shè)置的在輥道下部的波形板，波形板上表面設(shè)置一組半圓弧面，每個(gè)半圓弧面與輥道 呈同心圓配合，兩弧面間隙2-10毫米；在每兩個(gè)相鄰輥道之間上部，設(shè)置一蓋磚與輥道配 合，蓋磚斷面呈倒置梯形，其兩側(cè)邊與輥道圓柱面?zhèn)让骈g隙配合。在上述基本技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還可以有以下進(jìn)一步的技術(shù)方案反應(yīng)前驅(qū)液在氣化系統(tǒng)中設(shè)有定量氣化裝置，包括儲料罐以及與儲料罐相連接的 輸入料管，另設(shè)有一個(gè)防腐料桶，防腐料桶設(shè)置在一個(gè)帶有壓力傳感器的托盤上，防腐料桶 通過輸入料管與所述的儲料罐連接，防腐料桶上設(shè)有輸出料管，輸出料管上依次設(shè)有輸料 泵以及流量閥，流量閥與一個(gè)用于控制流量閥的驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連接，所述的壓力傳感器和驅(qū) 動(dòng)電機(jī)通過各自的導(dǎo)線分別與主控制器連接。輸入料管上設(shè)有電磁控制閥，電磁控制閥通過導(dǎo)線與主控制器連接。所述的氣體分配裝置，它包括一個(gè)溫度控制腔，溫度控制腔上下部分別設(shè)有進(jìn)氣 管和出氣管，溫度控制腔內(nèi)設(shè)有主進(jìn)氣管，主進(jìn)氣管的兩側(cè)分別通過相應(yīng)的氣體通道分別 與一個(gè)氣體分配管連接，兩個(gè)氣 分配管分別與Y形匯合通道的型腔相連接，在Y形匯合通道內(nèi)部的每個(gè)氣體分配管壁上設(shè)有一組通氣孔與Y形匯合通道的型腔相通，Y形匯合通道 的型腔下端與氣相沉積裝置中的進(jìn)氣通道相通。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，采用合適的氣態(tài)前驅(qū)物可以在移動(dòng)的大尺寸熱玻璃表面均勻沉 積一種或幾種功能性薄膜，且薄膜厚度均勻，無明顯的光學(xué)干涉條紋。


圖1是本發(fā)明提供的一種離線大面積鍍膜生產(chǎn)線的系統(tǒng)組成圖；圖2是圖1中的定量氣化裝置的系統(tǒng)組成圖；圖3是圖1中氣體分配裝置系統(tǒng)組成圖；圖4是圖3的A-A剖視圖；圖5是圖3中的進(jìn)氣管和支氣管的俯視圖。
具體實(shí)施例方式參照圖1，本發(fā)明提供的一種離線大面積鍍膜生產(chǎn)線，包括反應(yīng)前驅(qū)液氣化系統(tǒng)、 氣相沉積裝置1、以及一組與氣相沉積裝置相配合的輥道4，反應(yīng)前驅(qū)液在氣化系統(tǒng)9中定 量氣化，接著由載氣(如氮?dú)獾?攜帶通過管道輸送系統(tǒng)8輸送至氣體分配裝置7，然后由 進(jìn)氣通道5進(jìn)入反應(yīng)區(qū)域10在移動(dòng)的熱玻璃11表面沉積成膜，傳動(dòng)方式為傳動(dòng)輥傳送，且 傳動(dòng)速度無級可調(diào)，最后廢氣由排氣通道6引風(fēng)排出。在本發(fā)明中，管道輸送系統(tǒng)8需要進(jìn) 行全程管道伴熱及保溫，使管道溫度維持在一個(gè)適當(dāng)?shù)臏囟确秶?，管道伴熱方式包括?dǎo)熱 油加熱、電加熱等。為了能夠精確的對反應(yīng)氣流進(jìn)行引導(dǎo)，阻止輥道4之間氣流上下流動(dòng)，本發(fā)明提 供了一種輥道間氣體隔斷裝置，包括設(shè)置的在輥道4下部的波形板2，波形板2上表面設(shè)置 一組半圓弧面，每個(gè)半圓弧面與輥道4呈同心圓配合，兩弧面間隙2-10毫米；在每兩個(gè)相鄰 輥道4之間上部，設(shè)置一蓋磚3與輥道4配合，蓋磚3斷面呈倒置梯形，其兩側(cè)邊與輥道4 圓柱面?zhèn)让骈g隙配合。波形板2安裝在傳動(dòng)輥道4下方，固定在其下的鋼結(jié)構(gòu)上；蓋磚3安裝在傳動(dòng)輥道 4之間，通過銷釘固定在波形板2上。蓋磚上平面比傳動(dòng)輥頂面低2 5mm，蓋板采用上大 下小的形狀設(shè)計(jì)，側(cè)面和輥道4相切，此結(jié)構(gòu)可有效隔絕傳動(dòng)輥上下氣體的流通，使反應(yīng)區(qū) 域10中的鍍膜氣體只在輥道4和蓋板組成的封閉平面上水平流動(dòng)，始終保持穩(wěn)定的氣流走 向。如圖2所示，本發(fā)明中的定量氣化裝置9，不僅保證了前驅(qū)液輸送的計(jì)量精度，解 決了輸送腐蝕性原料所產(chǎn)生的腐蝕性問題，同時(shí)對提高化學(xué)氣相沉積反應(yīng)的連續(xù)性和穩(wěn)定 性具有重要意義。定量氣化裝置9包括儲料罐31以及與儲料罐相連接的輸入料管22，另設(shè)有一個(gè)防 腐料桶23，防腐料桶設(shè)置在一個(gè)帶有壓力傳感器25的托盤24上，防腐料桶通過輸入料管與 所述的儲料罐連接，防腐料桶23上設(shè)有輸出料管26，輸出料管上依次設(shè)有輸料泵27以及流 量閥29與氣體分配裝置7相連，流量閥與一個(gè)用于控制流量閥的驅(qū)動(dòng)電機(jī)28相連接，所述 的壓力傳感器25和驅(qū)動(dòng)電機(jī)28通過各自的導(dǎo)線分別與主控制器30連接。輸入料管22上 設(shè)有電磁控制閥21，電磁控制閥21通過導(dǎo)線與主控制器30連接。
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反應(yīng)前驅(qū)液貯存于防腐料桶內(nèi)，防腐料桶置于壓力傳感器上，這樣可以保證壓力 傳器和輸送的原料(可能有腐蝕性)是非接觸的，避免了腐蝕性問題。前驅(qū)液原料由隔膜 泵27輸送至氣體分配裝置7中的蒸發(fā)器中，流量大小由步進(jìn)電機(jī)28驅(qū)動(dòng)的流量控制電動(dòng) 閥29進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)方式分自動(dòng)和手動(dòng)兩種，步進(jìn)電機(jī)由單片機(jī)、觸摸屏、壓力傳感器組成 的電氣主控制器30控制的。流量控制的范圍為0. 01-10kg/min,顯示分辨率為0. OOlkg/ min，控制精度為0. 005kg/min，蒸發(fā)器23類型有噴霧蒸發(fā)器、薄膜蒸發(fā)器等。如圖3、圖4及圖5所示，本發(fā)明中的氣體分配裝置7不僅保證了反應(yīng)性氣體在整 個(gè)玻璃基板寬度方向上的均勻性，而且很好的控制了鍍膜前質(zhì)氣體在到達(dá)基板表面前發(fā)生 預(yù)反應(yīng)的可能。氣體分配裝置7的主視圖參照圖3，它包括一個(gè)溫度控制腔18，溫度控制腔上下部 分別設(shè)有進(jìn)氣管18a和出氣管18b，溫度控制腔18內(nèi)設(shè)有主進(jìn)氣管12，主進(jìn)氣管12的兩側(cè) 分別通過相應(yīng)的氣體通道12a、12b分別與一個(gè)氣體分配管13、14連接，兩個(gè)氣體分配管分 別與Y形匯合通道19連接，在Y形匯合通道19內(nèi)部的每個(gè)氣體分配管壁上設(shè)有一組通氣 孔14a、13a，Y形匯合通道的型腔下端與氣相沉積裝置1中的進(jìn)氣通道5聯(lián)通。其中主進(jìn) 氣管12連接圖1中的管道輸送系統(tǒng)8，從進(jìn)氣管18a通入高溫?zé)釟?，由出氣?8b流出，對 溫度控制腔18內(nèi)設(shè)有主進(jìn)氣管12以及氣體分配管13、14進(jìn)行加熱保溫。溫度控制腔內(nèi)可 以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的需要通入不同的循環(huán)介質(zhì)。阻隔了鍍膜器外界溫度對鍍膜氣體溫度的影 響，保證了鍍膜前質(zhì)氣體的溫度在控制范圍內(nèi)。該氣體分配裝置不僅保證了鍍膜反應(yīng)器內(nèi) 的氣體在整個(gè)基板寬度方向上的均勻性，而且很好的控制了鍍膜氣體在到達(dá)基板表面前發(fā) 生預(yù)反應(yīng)的可能。圖4是氣體分配裝置截面示意圖，總進(jìn)氣管12在兩端分別分出支進(jìn)氣管13和支 氣管14，形成一分為二的結(jié)構(gòu)，這樣可以形成兩端進(jìn)氣的方式。支氣管13和支進(jìn)氣管14上 面開有一定數(shù)量的不等距分布的通氣孔14a、13a，保證了鍍膜氣體在支進(jìn)氣管13和支進(jìn)氣 管14的長度方向上流量分配的均勻性。通氣孔14a、13a方向?yàn)樾毕蛳乱欢ǖ慕嵌?，形成?互交叉的方式，以增加氣體的混合，保證了鍍膜前質(zhì)氣體本身成分的均勻性，氣體通過支進(jìn) 氣管13和支進(jìn)氣管14上的通氣孔出來之后匯合向下，再經(jīng)過一段較短的氣體通道19與待 鍍膜基板表面接觸。
權(quán)利要求
一種離線大面積鍍膜生產(chǎn)線，包括反應(yīng)前驅(qū)液氣化系統(tǒng)、氣相沉積裝置(1)以及一組與氣相沉積裝置相配合的輥道(4)，其特征在于在輥道(4)上設(shè)置一套輥道氣體隔斷裝置，該裝置包括設(shè)置的在輥道(4)下部的波形板(2)，波形板(2)上表面設(shè)置一組半圓弧面，每個(gè)半圓弧面與對應(yīng)的輥道(4)的圓柱面呈同心圓配合，兩弧面間隙2 10毫米；在每兩個(gè)相鄰的輥道(4)之間，分別設(shè)置一蓋磚(3)與輥道(4)配合，蓋磚(3)斷面形狀呈倒置梯形，其兩側(cè)面與輥道(4)圓柱面呈間隙配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離線大面積鍍膜生產(chǎn)線，其特征在于反應(yīng)前驅(qū)液氣化 系統(tǒng)中設(shè)有定量氣化裝置(9)，它包括儲料罐(31)以及防腐料桶(23)，防腐料桶設(shè)置在一 個(gè)托盤(24)上，托盤下面設(shè)有相配合的壓力傳感器(25)，防腐料桶通過輸入料管(22)與儲 料罐連接，防腐料桶(23)上還設(shè)有輸出料管(26)，輸出料管上依次設(shè)有輸料泵(27)以及流 量閥(29)與氣體分配裝置(7)相連，流量閥與一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(28)相連接，所述的壓力傳感 器(25)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)(28)通過各自的導(dǎo)線分別與主控制器(30)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種離線大面積鍍膜生產(chǎn)線，其特征在于輸入料管(22)上 設(shè)有電磁控制閥(21)，電磁控制閥(21)通過導(dǎo)線與主控制器(30)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離線大面積鍍膜生產(chǎn)線，其特征在于反應(yīng)前驅(qū)液在氣 化系統(tǒng)中設(shè)有氣體分配裝置(7)，它包括一個(gè)溫度控制腔(18)，溫度控制腔(18)上下部分 別設(shè)有進(jìn)氣管(18a)和出氣管(18b)，溫度控制腔(18)內(nèi)設(shè)有主進(jìn)氣管(12)，主進(jìn)氣管 (12)的兩側(cè)分別通過相應(yīng)的氣體通道(12a、12b)分別與一個(gè)氣體分配管(13、14)連接，兩 個(gè)氣體分配管分別與Y形匯合通道(19)連接，在Y形匯合通道(19)內(nèi)部的每個(gè)氣體分配 管壁上設(shè)有一組通氣孔(14a、13a)，Y形匯合通道的型腔下端與氣相沉積裝置(1)中的進(jìn)氣 通道(5)聯(lián)通。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種離線大面積鍍膜生產(chǎn)線，包括反應(yīng)前驅(qū)液氣化系統(tǒng)(9)、氣相沉積裝置(1)、以及一組與氣相沉積裝置相配合的輥道(4)，其特征在于在輥道(4)下部設(shè)有波形板(2)，其上表面設(shè)置一組半圓弧面與對應(yīng)的輥道(4)呈同心圓配合；輥道(4)之間分別設(shè)置一蓋磚(3)，蓋磚(3)兩側(cè)面邊與輥道(4)圓柱面呈間隙配合。另外在氣化系統(tǒng)中設(shè)有定量氣化裝置(9)和氣體分配裝置(7)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，采用合適的氣態(tài)前驅(qū)物可以在移動(dòng)的大尺寸熱玻璃表面均勻沉積一種或幾種功能性薄膜，且薄膜厚度均勻，無明顯的光學(xué)干涉條紋。
文檔編號C23C16/52GK101892466SQ20101020935
公開日2010年11月24日 申請日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
發(fā)明者張家林, 彭壽, 王東, 王友樂, 甘治平, 石麗芬, 金良茂, 陳凱 申請人:蚌埠玻璃工業(yè)設(shè)計(jì)研究院;中國建材國際工程集團(tuán)有限公司